清华大学研究生入学计算机组成原理试卷2

清华大学研究生入学试卷二一．一．选择题（每小题1分，共10分）。1.定点8位字长的字，采用2的补码形式表示时，一个字所表示的整数范围是___。A.–128—+127B.-127—+127C.-129—+128D.-128—+1282.运算器虽有许多部件组成，但核心部分是___。A.数据总线B.算术逻辑单元C.多路开关D.通用寄存器3.某计算机字长32位，其存储容量是1MB，若按字编址，它的寻址范围是___。A.0—1MB.0—512KBC.0—256KD.0—256KB4.二地址指令中，操作数的物理位置可安排在___。A.栈顶和次栈顶B.两个主存单元C.一个主存单元和一个寄存器D.两个寄存器5.描述多媒体CPU的基本概念中，正确的表述是___。A.多媒体CPU是带有MMX技术的处理器.B.MMX是一种多媒体扩展结构.C.MMX指令集是一种MIMD（多指令流多数据流）的并行处理指令.D.多媒体CPU是以超标量结构为基础的CISC的基础.6.在下面描述的RISC机器基本概念中，不正确的表述是____。A.A.RISC机器不一定是流水CPU.B.B.RISC机器一定是流水CPU.C.C.RISC机器有复杂的指令系统.D.D.CPU配备很少的通用寄存器.7.在下面描述的PCI总线基本概念中，不正确的表述是___。A.PCI总线是一个与处理器无关的高速外围总线.B.PCI总线的基本传输机制是猝发式传送.C.PCI设备一定是主设备.D.系统中允许只有一条PCI总线.8.CRT的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色总数为256色，则刷新存储器每个单元字长是___。A.256位B.16位C.8位D.7位9.在单级中断系统中，CPU一旦响应中断，则立即关闭___标志，以防止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。A.中断允许B.中断请求C.中断屏蔽10.为了便于实现多级中断，保有现场信息最有效的方法是采用___。A.通用寄存器B.堆栈C.存贮器D.外存二.填空题（每小题3分，共18分）。1．移码表示法主要用于表示A.___数的阶码E,以便于比较两个B.___的大小和C.___操作。2.双端口存储器和多模块交叉存储器属于A.___存储器结构.前者采用B.___技术，后者采用C.___技术。3.堆栈是一种特殊的数据寻址方式，它采用A.___原理.按结构不同，分为B.___堆栈和C.___堆栈。4.流水CPU中的主要问题是A.___相关,B.___相关和C.___相关，为此需要采取相应的技术对策，才能保证流水线畅通而不断流。5.总线仲裁部件通过采用A.___策略或B.___策略，选择其中一个主设备作为总线的下一次主方，接管C.___权。6.显示适配器作为CRT和CPU的接口，由A.___存储器，B.___控制器，ROMBIOS三部分组成。先进的C.___控制器具有D.____加速能力。三．应用题1．（12分）设x=+15,y=-13,用带求补器的补码阵列乘法器求乘积x×y=?,并用十进制乘法进行验算。2．（12分）设存储器容量为32字，字长64位，模块数m=4,分别用顺序方式和交叉方式进行组织.若存储周期T=200ns，数据总线宽度为64位，总线传送周期τ=50ns,问：顺序存储器和交叉存储器带宽各是多少？3．（12分）一种二地址RR型，RS型指令结构如下所示6位4位4位1位2位16位OP源寄存器目标寄存器IXD（偏移量）其中源寄存器，目标寄存器都是通用寄存器，I为间接寻址标志位，X为寻址模式字段.D为偏移量字段.通过I,X,D的组合，可构成一个操作数的寻址方式，其有效地址E的算法及有关说明列于下表:寻址方式IX有效地址E算法说明(1)000E=DD为偏移量(2)001指令地址=(PC)+DPC为程序计数器(3)010E=(Rx)+DRx为变址寄存器(4)111E=(R)R为通用寄存器（5）100E=(D)(6)011E=(Rb)+DRb为基址寄存器请写出表中6种寻址方式名称，并说明主存中操作数的位置。4．（12分）某16位机运算器框图如图A2.1所示，其中ALU为加法器，SA,SB为锁存器，4个通用寄存器的读/写控制符号如下表所示：图A2.1(1)(1)请设计微指令格式（只考虑控制字段）。(2)(2)“ADDR0,R1”指令完成R0+(R1)R1的操作，画出微程序流程图。5．（12分）某磁盘存储器的转速为3000转/分，共有4个记录面，每毫米5道，每道记录信息为12288B,最小磁道直径为230mm,共有275道.问：(1)(1)磁盘存储器的存储容量是多少？(2)(2)最大位密度，最小位密度是多少？(3)(3)磁盘数据传输率是多少？(4)(4)平均等待时间是多少？(5)(5)给出一个磁盘地址格式方案。6．（12分）图A2.2所示为单级中断结构，它要求CPU在执行完当前指令时转而对中断请求进行服务.现假设：TDC为查询链中每个设备的延迟时间，TA,TB,TC分别为设备A,B,C的中断服务程序所需的执行时间，TS,TR为保存现场和恢复现场所需时间.试问：就这个中断请求环境来说，该系统在什么情况下达到中断饱和？注意：“中断允许”机构在确认一个新中断之前，先要让即将被中断的程序的一条指令一定要执行完毕，设主存工作周期为TM。图A2.2